專利名稱：雙作用葉片式二次元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙作用葉片式二次元件，屬機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二次元件是指能實現(xiàn)液壓能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的元件，也稱變量液壓馬達(dá)/泵，它既可以工作在“液壓馬達(dá)”工況，又可以工作在“液壓泵”工況，當(dāng)二次元件從“拖動負(fù)載”過渡到“負(fù)載拖動”的工況時，它就由“液壓馬達(dá)”工況過渡到“液壓泵”工況，即由消耗能量工況轉(zhuǎn)變?yōu)榛厥漳芰抗r，從而為能量的回收和再利用提供可能。
現(xiàn)有的二次元件大都是在斜盤式柱塞變量馬達(dá)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計的，結(jié)構(gòu)主要是柱塞式的，其工作壓力高，在20Mpa以上，流量范圍大，一般用于高壓、大流量液壓系統(tǒng)中，在中、低壓液壓系統(tǒng)中使用，效率很低，而且柱塞式二次元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高，對油污染敏感，濾油精度要求高，價格較昂貴，因此使得二次元件的應(yīng)用范圍受到了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、流量均勻、噪聲小、運(yùn)轉(zhuǎn)精度高且平穩(wěn)，可應(yīng)用于中高壓、中壓、低壓液壓系統(tǒng)的雙作用葉片式二次元件，以豐富二次元件的品種，擴(kuò)大二次元件的應(yīng)用范圍。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案本實用新型主要由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、傳動軸、變量油缸、殼體和配流盤等組成，其中變量油缸由變量桿、變量活塞、變量缸體等構(gòu)成，變量油缸的變量活塞通過固定在定子殼體上的變量桿帶動定子旋轉(zhuǎn)，來改變配流盤和定子之間的位置關(guān)系，從而改變進(jìn)、排油窗口的大小和位置，實現(xiàn)流量大小和油流方向的改變，使二次元件可由“液壓馬達(dá)”工況過渡到“液壓泵”工況，或由“液壓泵”工況過渡到“液壓馬達(dá)”工況，從而實現(xiàn)能量的回收和再利用。變量油缸可對定子旋轉(zhuǎn)角的大小和方向進(jìn)行控制，使定子在-45°-45°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
本實用新型的有益效果是通過對定子旋轉(zhuǎn)角度的控制，使二次元件的“液壓馬達(dá)”工況與“液壓泵”工況相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)能量的回收和再利用；本發(fā)明可應(yīng)用于中高壓、中壓、中低壓液壓系統(tǒng)中，即7Mpa以上，20Mpa以下的液壓系統(tǒng)中，擴(kuò)大了二次元件的應(yīng)用范圍，豐富了二次元件的品種。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1是雙作用葉片式二次元件的結(jié)構(gòu)簡圖圖2是雙作用葉片式二次元件的A-A視圖圖3是雙作用葉片式二次元件的定子初始位置圖圖4是雙作用葉片式二次元件的原理
圖1.殼體 2.定子 3.葉片 4.轉(zhuǎn)子 5.傳動軸 6.變量桿 7.端蓋 8.變量活塞 9.變量缸體 10.變量油缸 11、12.配流盤具體實施方式
一種雙作用葉片式二次元件主要由轉(zhuǎn)子4、定子2、葉片3、變量油缸10、殼體1和配流盤11、12等組成。變量油缸10由變量桿6、變量活塞8、變量缸體9等構(gòu)成。變量缸體9通過螺栓固定在殼體1上，變量桿6的球形頭端與變量活塞8的凹槽連接，變量桿6的另一端固定在定子2的長半徑圓弧中心線處或短半徑圓弧中心線處，圖2所示本發(fā)明的實施例中，變量桿6的另一端固定在定子2長半徑圓弧中心線處的外表面上。
二次元件的進(jìn)、出油口大小相同，葉片3沿轉(zhuǎn)子4徑向安置(即安放角為零)，轉(zhuǎn)子4和定子2的中心是固定的，定子2在變量活塞8的帶動下可繞中心旋轉(zhuǎn)。
二次元件不工作時，在圖3中，定子2長半徑圓弧中心線與一組配油窗口中心線重合，此時，定子2的轉(zhuǎn)角為零度，即為定子2的初始旋轉(zhuǎn)位置(零點)。定子2在初始位置時，二次元件的排量為零。假定對著二次元件傳動軸5的方向，定子順時針方向旋轉(zhuǎn)角為正，逆時針方向旋轉(zhuǎn)角為負(fù)。當(dāng)定子2順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)時，隨著定子2轉(zhuǎn)角正向或負(fù)向增大，二次元件的排量也正向或負(fù)向增大，當(dāng)轉(zhuǎn)角達(dá)到45°時，二次元件的排量正向最大，當(dāng)轉(zhuǎn)角為-45°時，二次元件的排量負(fù)向最大，因此，定子可在-45°-45°轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且使二次元件的排量不斷變化。
工作時，在變量油缸10的作用下，對著二次元件傳動軸5的方向，通過變量桿6使定子2繞中心順時針轉(zhuǎn)動一個正角度。當(dāng)二次元件上油口進(jìn)油，下油口回油時，在圖4(a)中，與二次元件上油口連通的左、右兩個配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個對稱封閉區(qū)域中，由于葉片h、n的受壓面積大于葉片m、f的受壓面積，在壓力差的作用下，轉(zhuǎn)子及傳動軸以順時針方向(對著二次元件傳動軸5的方向)旋轉(zhuǎn)，二次元件以“液壓馬達(dá)”工況工作，消耗液壓系統(tǒng)的能量，驅(qū)動負(fù)載工作。
若停止給二次元件供油，在負(fù)載慣性動能的作用下，轉(zhuǎn)子及傳動軸將繼續(xù)以順時針方向(對著二次元件傳動軸5的方向)旋轉(zhuǎn)，此時，通過變量油缸的作用，使定子逆時針方向旋轉(zhuǎn)一個負(fù)角度(過零點)。在圖4(b)中，與二次元件下油口連通的上、下兩個配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個對稱封閉區(qū)域容積不斷增大，產(chǎn)生真空，吸入油液，下油口就成為吸油口；上油口處由轉(zhuǎn)子、定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個對稱封閉區(qū)域容積不斷減小，油液經(jīng)上油口被壓出進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，以“液壓泵”工況工作，向液壓系統(tǒng)回饋能量，并起制動作用。
若定子繼續(xù)處在負(fù)角度位置，給二次元件上油口通壓力油，下油口回油時，在圖4(c)中，與二次元件上油口連通的左、右兩個配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個對稱封閉區(qū)域中，由于葉片u、r的受壓面積大于葉片s、v的受壓面積，在壓力差的作用下，轉(zhuǎn)子及傳動軸以逆時針方向(對著二次元件傳動軸5的方向)旋轉(zhuǎn)，二次元件又以“液壓馬達(dá)”工況工作，消耗液壓系統(tǒng)的能量，驅(qū)動負(fù)載工作。
通過變量油缸的作用，旋轉(zhuǎn)定子過零點處于一個正角度，并停止給二次元件供油，若轉(zhuǎn)子及傳動軸仍以逆時針方向(對著二次元件傳動軸5的方向)旋轉(zhuǎn)，此時，在圖4(d)中，與二次元件下油口連通的上、下兩個配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個對稱封閉區(qū)域容積不斷增大，產(chǎn)生真空，吸入油液，下油口就成為吸油口；上油口處由轉(zhuǎn)子、定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個對稱封閉區(qū)域容積不斷減小，油液經(jīng)上油口被壓出進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，以“液壓泵”工況工作，向液壓系統(tǒng)回饋能量，并起制動作用。
定子旋轉(zhuǎn)角度的大小和方向由變量活塞的位移決定，變量活塞的位移可由電液伺服(比例)閥和位置傳感器控制。工作中，由位置傳感器檢測變量桿的轉(zhuǎn)角，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令給電液伺服(比例)閥，調(diào)節(jié)變量活塞的位移(大小和方向)。
權(quán)利要求1.一種雙作用葉片式二次元件，由轉(zhuǎn)子(4)、定子(2)、葉片(3)、傳動軸(5)、變量油缸(10)、殼體(1)和配流盤(11、12)組成，其特征在于變量油缸(10)由變量桿(6)、變量活塞(8)、變量缸體(9)構(gòu)成，變量缸體(9)通過螺栓固定在殼體(1)上，變量桿(6)的球形頭端與變量活塞(8)的凹槽連接，變量桿(6)的另一端固定在定子(2)長半徑圓弧中心線處的外表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的雙作用葉片式二次元件，其特征是定子(2)的初始旋轉(zhuǎn)位置是定子(2)長半徑圓弧中心線與一組配油窗口中心線重合時的位置，在初始旋轉(zhuǎn)位置處，定子(2)的旋轉(zhuǎn)角為零度，二次元件的排量為零，定子(2)的位置可在初始旋轉(zhuǎn)位置的左側(cè)或右側(cè)，位置范圍為-45°-45°。
專利摘要一種雙作用葉片式二次元件，一種雙作用葉片式二次元件，由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、變量油缸、殼體和配流盤等組成，其特征在于變量油缸由變量桿、變量活塞、變量殼體等構(gòu)成，變量殼體通過螺栓固定在殼體上，變量桿的球形頭端與變量活塞的凹槽連接，變量桿的另一端固定在定子長半徑圓弧中心線處的外表面上。本實用新型的有益效果是通過對定子位置的控制，使二次元件的“液壓馬達(dá)”工況與“液壓泵”工況相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)能量的回收和再利用。
文檔編號F03B15/00GK2752473SQ200420053868
公開日2006年1月18日 申請日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者臧發(fā)業(yè) 申請人:山東交通學(xué)院